[发明专利]一种检验海面高度的现场观测设备布放方法和系统

权利要求书

1.一种检验海面高度的现场观测设备布放方法，其特征在于，包括：

获取第一数据集和第二数据集；所述第一数据集为海洋流场数据经处理后构成的数据集；所述第二数据集为高时空分辨率海洋模式数据经处理后构成的数据集；

采用梯度下降法根据所述第一数据集确定现场观测设备受流速影响的轨迹模型；所述现场观测设备包括：Mooring、PIES和GNSS浮标；所述轨迹模型包括：Mooring受流速影响的轨迹模型、PIES受流速影响的轨迹模型和GNSS浮标受流速影响的轨迹模型；

采用所述轨迹模型对所述第二数据集进行采样处理，得到观测数据；

根据所述观测数据确定比容高度；

获取代表真实值的采样点数值模式数据的海面高度；

采用频谱分析法，根据所述比容高度和所述海面高度生成波数谱图；

依据所述波数谱图确定现场观测布放方案；所述现场观测布放方案为检验海面高度时布放现场观测设备的方案。

2.根据权利要求1所述的检验海面高度的现场观测设备布放方法，其特征在于，所述第一数据集的构成过程为：

获取现场观测数据时空相匹配的HYCOM/NCODA海洋流场数据；

对所述HYCOM/NCODA海洋流场数据进行预处理，得到第一海洋流场数据；所述预处理包括：去空值处理、去均值处理和归一化处理；

对所述处理后的海洋流场数据进行主成成分分析和数据白化处理后，得到第二海洋流场数据，所述第二海洋流场数据构成的数据集即为所述第一数据集。

3.根据权利要求1所述的检验海面高度的现场观测设备布放方法，其特征在于，所述第二数据集的构成过程为：

获取高时空分辨率海洋模式数据、采样位置和采样时间；

依据所述采样位置和所述采样时间对所述高时空分辨率海洋模式数据进行处理，得到处理后的高时空分辨率海洋模式数据；所述处理后的高时空分辨率海洋模式数据构成的数据集即为所述第二数据集；所述处理包括：裁剪、存储和合并。

4.根据权利要求1所述的检验海面高度的现场观测设备布放方法，其特征在于，所述采用梯度下降法根据所述第一数据集确定现场观测设备受流速影响的轨迹模型，具体包括：

采用梯度下降法根据所述第一数据集确定参数值；

根据所述参数值构建以流速数据为输入，以现场观测设备运动位移为输出的运动模型；

获取预测时间对应的流速数据，采用所述运动模型确定现场观测设备的运动位移；

根据所述现场观测设备的运动位移确定所述现场观测设备受流速影响的轨迹模型。

5.根据权利要求1所述的检验海面高度的现场观测设备布放方法，其特征在于，所述采用所述轨迹模型对所述第二数据集进行采样处理，得到观测数据，具体包括：

获取采样参数；所述采样参数包括：采样起始时间、采样中止时间、采样位置、采样深度和采样时间间隔；

采用所述第二数据集模拟得到真实海洋；

采用所述轨迹模型依据所述采样参数对模拟得到的真实海洋进行采样，得到观测数据。

6.根据权利要求1所述的检验海面高度的现场观测设备布放方法，其特征在于，所述根据所述观测数据确定比容高度，具体包括：

对所述观测数据进行反演得到比容高度。

7.根据权利要求1所述的检验海面高度的现场观测设备布放方法，其特征在于，所述采用频谱分析法，根据所述比容高度和所述海面高度生成波数谱图，具体包括：

采用所述比容高度和所述海面高度构成第三数据集；

采用频谱分析法根据所述第三数据集生成波数谱图。

8.一种检验海面高度的现场观测设备布放系统，其特征在于，包括：

数据集获取模块，用于获取第一数据集和第二数据集；所述第一数据集为海洋流场数据经处理后构成的数据集；所述第二数据集为高时空分辨率海洋模式数据经处理后构成的数据集；

轨迹模型确定模块，用于采用梯度下降法根据所述第一数据集确定现场观测设备受流速影响的轨迹模型；所述现场观测设备包括：Mooring、PIES和GNSS浮标；所述轨迹模型包括：Mooring受流速影响的轨迹模型、PIES受流速影响的轨迹模型和GNSS浮标受流速影响的轨迹模型；

观测数据确定模块，用于采用所述轨迹模型对所述第二数据集进行采样处理，得到观测数据；

比容高度确定模块，用于根据所述观测数据确定比容高度；

海洋高度获取模块，用于获取代表真实值的采样点数值模式数据的海面高度；

波数谱图生成模块，用于采用频谱分析法，根据所述比容高度和所述海面高度生成波数谱图；

布放方案确定模块，用于依据所述波数谱图确定现场观测布放方案；所述现场观测布放方案为检验海面高度时布放现场观测设备的方案。